CN1020240C - 压力介质操纵的阀 - Google Patents

Abstract

在阀体(201)内设置一个与阀座(207)相配合的可移动阀盘(208)，该阀盘(208)经由阀轴(209)与一在缸筒(204)中移动的伺服活塞(203)连接。阀座(207)在其远离阀盘(208)侧汇合成补偿缸室(214)，在其内导引一与阀盘同轴连接的补偿活塞(213)。空心导流器(229)置于阀体(201)内阀座(207)的上游端，阀盘(208)在其介质流入侧设有一直径基本上与阀盘相等的伸出部(218)，并且伸进导流器(229)中。

Description

本发明涉及压力介质操纵的阀，它具有一个包围着阀室的阀体，其中，在壳体内设有与阀座相配合的可移动阀盘，和一个与该阀室隔离开的缸筒，并由一伺服活塞将该缸筒分成两个分室，该阀盘通过阀轴与伺服活塞连接。在阀座邻近阀盘的一侧，该壳体通过入口与压力介质供给装置连通;在阀座远离阀盘的一侧，该壳体通过出口与压力介质接受装置连通。一个压力控制装置用于可选择地对两个分室中至少一个供给以各种不同压力，以便推动阀盘移向阀座或离开阀座。

在瑞士专利589815号中已介绍过这种阀，该阀通常是根据静力设计的，即当包括阀盘、伺服活塞和阀轴的系统处于正常状态时，作用于该运动系统的力都是按静力考虑。然而，当该阀开启时，各种动力就作用于该运动系统上。例如，压力脉动就有可能出现，因为介质压力的作用，该脉动从入口朝向出口传送作用于阀盘的背面，也作用于阀盘的前面，因而加速开启动作，这就会导致不希望发生的阀盘震动。当压差很大时，压力脉动还使整个承压系统产生机械应力。另外，其它动力可能影响阀的开启，例如因介质流的折流会在阀盘处产生的脉冲力。最后，该运动系统可能经受由于介质流过阀的状态发生改变所产生的动力，例如，如果该介质是蒸汽，由于携带水分的蒸汽压力突然发生变化，该水分会猛然冲击阀盘。

本发明的目的是以简单而经济的方法减小上述型式的阀在阀开启和关闭时所产生的动力影响。

本发明为解决该问题，将阀座在其远离阀盘一侧汇合成补偿缸室， 在其内导引一与阀盘同轴连接的补偿活塞。阀盘和补偿活塞的互相接近的两端面，其大小彼此大致相等。介于补偿活塞和阀盘之间的补偿缸室与出口连通，一空心导流器位于阀体内阀座的上游端，阀盘在其介质流入侧具有一直径基本上与阀盘相等的伸出部，并且伸进导流器中。

压力脉动多半在阀盘和补偿活塞之间的补偿缸室中被吸收，因此产生震动的可能性极少，从而能平稳地进行开启和关闭的动作，同时也减少了阀的机械应力。由于导流器与伸进其中的阀盘伸出部相配合，在阀盘的介质流入侧不产生流体的折流，从而也排除了由此产生的脉冲力。另外，当介质的状态发生剧烈改变时，例如发生水锤现象时，并不影响到阀盘，因为这种水锤被以刚性连接在阀体上的导流器所栏截。

下文结合附图将更详细描述本发明的实施例。该附图是本发明的主要由负载致动的安全阀的纵向剖面图。

一个包围着阀室202的阀体201，具有一个与该阀室202隔绝的立式缸筒204，该缸筒由伺服活塞203再分成下分室205和上分室206。一个与阀座207相配合的阀盘208位于阀室202内，并经由阀轴209与同轴伺服活塞203连接。在阀座207邻近阀盘208的一侧，该阀体201与入口210连接，入口210与压力介质供给装置（未图示）连接。在阀座207远离阀盘208的一侧，阀室202与压力介质接受装置（未图示）相连接的出口211相汇合。

按流向考虑，置于阀室202内、在阀座207之后的是一个补偿缸室214，在其内导引一与阀轴209连接的同轴补偿活塞213。阀盘208和活塞213的互相接近的两端面，其大小彼此大致相等。介于活塞213和阀盘208之间的补偿缸室214具有一段穿孔区215，缸室214通过该穿孔区与出口211连通。

入口210和上分室206通过带有控制阀217的管道216相互连通。伺服活塞203的节流孔203′将两个分室205和206相互连通。溢流管 220把远离阀盘208的补偿缸室的端部与压力介质接受装置连通，该接受装置最好与连接到入口211的供给装置是一样的。下分室205经由通道212与溢流管路220连通，因而与压力介质接受装置也连通。

压缩弹簧219置于分室205内，并向上助推阀盘208的关闭动作，这样，在不存在介质压力情况下，该阀处于关闭状态。

阀盘208在其介质流入侧具有一个圆柱形伸出部218，其直径基本上与阀盘208的最大直径相等，并且在其底部收缩成图中所示的截头锥体。伸出部218伸进导流器229中，导流器的上部呈圆筒体，用以导引伸出部218，导流器的底部呈流线型。该导流器229通过多个径向肋230连接到圆环231上。圆环231的内径基本上等于介质流入区阀体201的直径。为容纳圆环231，入口210设有适配圆环231外径的凹槽232，环231的顶端面与凹槽232的顶端形成的台肩相接触。环231的底端面支承在与入口210连接的管225的法兰233上。

因此，导流器229使经过管225流入的介质折流进入导流器229与阀体201之间的环形室内，从而因折流产生的脉冲力由固定的导流器229所吸收。必然地，当阀盘208打开时，它不受明显的折流及由此产生的脉冲力。承受流入介质的导流器229的流线型表面实际上不带小孔;但是，该导流器229可以设有小孔，用于当阀盘208打开时，可从腔体中排出介质和当阀盖208进行关闭动作时，可供吸入介质。

附图表示处于正常位置，即呈关闭状态的安全阀。在该状态下，阀217也呈关闭状态。当然，在溢流管220中存在的低压同样也存在于下分室205内，由于设有节流孔203′，该低压也存在于上分室206以及也存在于远离阀盘208，并通过通道212与下分室205连通的补偿缸室的端部。在出口211中存在的低压也同样存在于阀盘208和补偿活塞213之间的补偿缸室214中。但是，高压介质作用于接近入口210的阀盘端面上，将阀盘208紧密地压贴到阀座207上。缸室204中析出的冷凝液可 以通过节流孔203′和通道212排出。

当控制阀217开启时，入口210内的高压经由管路216作用于上分室206，由于通过节流孔203′逃逸的压力介质的量很少，因此，能继续维持原来下分室205中的较低压力，阀的其余部分的压力关系保持不变。由于限定上分室206的伺服活塞的端面大于承受入口210中高压的阀盘端面，因此阀轴209和与之连接的所有零件均下降，该阀即开启。作用在阀盘208背面的压力也作用于邻近阀盘的补偿活塞端面上。由于两端面的尺寸基本相等，故这些力互相抵消，而且阀盘208的位置基本上不受压力脉动的影响。

当控制阀217关闭时，上分室206的压力降低，并且，以一方为入口210内的压力剩以邻近入口部分的阀盘端面面积和另一方为上分室206的压力乘以与之邻近的伺服活塞端面面积两个值之间的差值是这样起作用的，它使该阀重新关闭，阀盘208牢牢地压紧在阀座207上。借助压缩弹簧209、补偿活塞213两端面之间的压差以及介质流，进一步增强这一关闭动作。本发明的阀关闭后，阀室202的压力下降，并重建控制阀217开启之前工作压力的状态。

作为上述实施例的一改变型，本发明也可用于压力介质操纵的流量控制阀。

Claims (5)

1、一种压力介质操纵的阀，它具有一个包围着阀室的阀体，其中，在壳体内设有与阀座相配合的可移动阀盘，一个与该阀室隔绝的缸筒，并由一伺服活塞将该缸筒分成两个分室，该阀盘通过阀轴与伺服活塞连接，在该阀座邻近所述阀盘的一侧，该壳体通过入口与压力介质供给装置连通，在该阀座远离所述阀盘的一侧，该壳体通过出口与压力介质接受装置连通，一个压力控制装置用于有选择地对上述两个分室至少其中之一提供各种不同的压力，以便推动所述阀盘向着该阀座或离开该阀座运动，所述阀座在其远离所述阀盖一侧汇合成补偿缸室，在缸室内导引一与所述阀盘同轴连接的补偿活塞，所述阀盘和补偿活塞的互相接近的两端面，其大小彼此大致相等，位于补偿活塞和阀盘之间的所述补偿缸室与出口连通，其特征在于一空心导流器位于该阀体内所述阀座的上游端，所述阀盘在其介质流入侧具有一直径基本上与该阀盘相等的伸出部，它伸进所述导流器中，并在其中被导引。

2、根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述补偿缸室在其接近阀盘端与压力介质接受装置连通。

3、根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，所述导流器设有多个径向肋，用于将其固定在所述阀体内。

4、根据权利要求3所述的阀，其特征在于，所述肋以其径向向外伸出端连接在所述导流器周围的封闭圆环上，该圆环配置在该阀体内具有合适尺寸的凹槽中。

5、根据权利要求1至4中任一项所述的阀，其特征在于，所述压力介质是由该阀操纵的介质。